應(yīng)用場景

技術(shù)發(fā)展

光片技術(shù)優(yōu)秀的光學(xué)斷層能力

光片顯微鏡（Light Sheet Microscopy），又稱SPIM[1]，通過“光刀”照亮樣本平面，垂直成像，移動樣本或光片進(jìn)行不同層面成像，是目前集低光損傷、高對比度、大視野、深度采樣、快速三維成像于一體的顯微成像儀器。

光片技術(shù)不斷迭代，性能大幅提升

第1代[2]技術(shù)使用單角度高斯光束，僅在束腰附近區(qū)域?qū)崿F(xiàn)良好光學(xué)斷層效果。高分辨率需更薄的光片和更高數(shù)值孔徑（NA）的檢測物鏡，導(dǎo)致視場（FOV）嚴(yán)重受限。之后的所有技術(shù)迭代都是為了在更大的視野范圍內(nèi)獲得更長且更薄的光片。

第2代[3]技術(shù)采用多角度高斯光束，可獲得更均勻的照明，但是依賴后期解卷積等圖像處理算法，易產(chǎn)生重建偽影。

第3代[4]技術(shù)如貝塞爾光片、晶格光片等特殊光片，因光學(xué)旁瓣效應(yīng)隨著光片長度增加而加劇，因此實際成像性能提升低于理論預(yù)期。

第3.5代[5]技術(shù)在2015年被提出，通過利用軸向掃描（ASLM）技術(shù)，在不犧牲成像速度的前提下，實現(xiàn)了大視場下亞微米級等向性的三維分辨率，通過純光學(xué)手段達(dá)到業(yè)界的分辨能力。

傳統(tǒng)光片和軸向掃描光片技術(shù)對比

基因表達(dá)、蛋白間相互作用、空間分布及功能等研究對光學(xué)分辨率的要求，傳統(tǒng)光片技術(shù)大都忽視了三維分辨率等向性的問題，糟糕的軸向分辨率嚴(yán)重影響了人們對空間結(jié)構(gòu)的分析和定量。 明準(zhǔn)Pano One系統(tǒng)繼承了軸向掃描光片技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，軸向分辨率比傳統(tǒng)光片技術(shù)提高了6倍，是目前衍射極限光片顯微鏡中報告的zuigao軸向分辨率。其出色的光學(xué)斷層和高質(zhì)量的原始數(shù)據(jù)，不需要解卷積等復(fù)雜計算，便可對突觸棘、神經(jīng)元等復(fù)雜結(jié)構(gòu)進(jìn)行清楚地解析，甚至可以用未處理的數(shù)據(jù)以 3D 形式追蹤神經(jīng)環(huán)路，同時也極大促進(jìn)了稀疏標(biāo)志物的精確定量和共定位研究。 折射率匹配，泛介質(zhì)生物大、厚樣本成像 現(xiàn)有的多種透明化技術(shù)旨在解決光在組織中傳播受限的問題，其機(jī)制各有優(yōu)缺點(diǎn)，并且都需要浸入式介質(zhì)，其折射率范圍通常在 1.33 到 1.56 之間。樣本、介質(zhì)以及光學(xué)系統(tǒng)三者的折射率差異會導(dǎo)致分辨率的降低和像差偽影的產(chǎn)生。

折射率不匹配（左）和匹配后（右）成像效果對比

明準(zhǔn)Pano One系統(tǒng)針對生物大樣本的多樣性，制定了折射率的全覆蓋（RI=1.33-1.58）設(shè)計，優(yōu)秀的光學(xué)設(shè)計，降低了樣本折射率不匹配帶來的像差問題，兼容各種透明化方法：

疏水性溶劑方案 (BABB, PEGASOS, iDISCO等);

親水性溶液方案 (Scale, Ce3D, CUBIC等);

水凝膠方案 (CLARITY, SHIELD, PACT等)。

倒置成像，多種樣本加載方式

明準(zhǔn)Pano One系統(tǒng)運(yùn)用了開頂式（open-top）倒置成像設(shè)計，相較于傳統(tǒng)光片的復(fù)雜安裝方式，為用戶操作提供了大空間。多種樣本加載固定方式可以滿足不同形狀、尺寸和硬度的穩(wěn)定成像需求。

高速采集，低光毒性成像

明準(zhǔn)Pano One系統(tǒng)為滿足胚胎學(xué)、發(fā)育生物學(xué)以及植物學(xué)等研究方向長時間的活體觀測需求

在不犧牲分辨率的前提下，大幅提高了成像速度，zuidi程度的降低光毒性對樣本的損傷。